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Selen

(ehem. Symbol Se): Halbmetall, das einschließlich seiner Verbindungen toxisch wirkt; MAK-Wert 0, 1 mg/m3. S. weist Halbleitereigenschaften (Halbleiter) auf und wird vor allem dort eingesetzt, wo seine Reaktionsfähigkeit auf Lichteinfall genutzt werden kann, z. B. in der Xerographie und als optoelektronischer (Optoelektronik) Sensor (Photozelle). Chemie, Physikalische Chemie, Se, Element der Hauptgruppe VI des Periodensystems, den Chalkogenen, Ordnungszahl 34. Es besitzt die Elektronenkonfiguration [Ar]3d104s24p4 und besteht aus sechs Isotopen (siehe Tab. 1). Selen existiert in mehreren Modifikationen.

Die graue, metallische Form – ein Halbmetall und Halbleiter – wird zur Herstellung von Selen-Gleichrichtern und Selen-Photoelementen verwendet. Die Selen-Gleichrichter bestehen aus einer vernickelten Eisenplatte, auf die eine halogenhaltige Selenschicht (0,05-0,1 mm), abgedeckt durch eine cadmiumhaltige Legierung als Gegenelektrode, aufgebracht wurde. Die Grenzfläche Selen-Cadmium fungiert als Sperrschicht mit hohem Widerstand, wenn die Cadmiumelektrode die Anode ist (bei Spannungen bis zu 35 V). Ist sie dagegen die Kathode, verschwindet der Widerstand fast vollständig und es findet ein Stromdurchgang statt. In einem Selen-Photoelement ist die Cadmiumschicht so dünn, dass sie lichtdurchlässig ist. Bei Bestrahlung lädt sich die Cadmiumelektrode positiv auf und die Selenelektrode negativ, wodurch ein stromlieferndes galvanisches Element entsteht.

Amorphes, graues Selen wird als Photoleiter in der Xerographie (Photokopiergeräte) verwendet.

Selen 1: Wichtige Isotope.

Isotop

natürliche Häufigkeit [%]

Atommasse

Halbwertszeit T1 / 2

74Se

  0,9

73,922 477

stabil

75Se

  0

74,922 521

118,5 d

76Se

  9,0

75,919 207

stabil

77Se

  7,6

76,919 908

stabil

78Se

23,5

77,917 304

stabil

80Se

49,6

79,916 521

stabil

82Se

  9,4

81,916 709

stabil

 

Selen 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

relative Atommasse (12C = 12,000 0)

78,96

Dichte (grau) [g cm-3]

  4,79

Molvolumen [cm3]

16,48

Oxidationszahlen

-II-II, IV, VI

photoelektrische Arbeit [eV]

  5,9

 

Selen 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur (grau) [K]

958,1

Schmelztemperatur (grau) [K]

490

Siedeenthalpie [kJ mol-1]

  90

Schmelzenthalpie [kJ mol-1]

    5,1

Wärmeleitfähigkeit [W m-1 K-1]

    2,04

spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1]

    0,321

thermischer Längenausdehnungskoeffizient [10-6 K-1]

  36,9

Bandabstand [eV]

   1,76-2,2

spezifischer Widerstand [W m]

   0,01

Übergangstemperatur Supraleiter (p > 13,0 GPa) [K]

   6,9

spezifische magnetische Suszeptibilität [10-9 kg-1 m3]

-4,0

 

Selen 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termsymbol

3P2

1. Ionisierungsenergie [eV]

 9,752

2. Ionisierungsenergie [eV]

21,19

Elektronenaffinität [eV]

  2,020 69

Elektronegativität (Pauling)

  2,55

effektive Kernladung (Slater)

  6,95

magnetisches Moment [mB]

  3,674

Ionenradius (Se6+) [nm]

  0,042

Kovalenzradius [nm]

  0,117

Van-der-Waals-Radius [nm]

  0,200

Atomradius (grau) [nm]

  0,215 2

Kernspin (77Se)

  1/2

kernmagnetisches Moment (77Se) [mK]

  0,535 506

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]

,2 ± 0,6

 

 

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